转基因鲤鱼对多种环境因素的耐受能力研究

转基因鲤鱼对多种环境因素的耐受能力研究

一、转基因鲤对几种环境因子耐受能力的研究(论文文献综述)

王香莲[1](2021)在《少根紫萍对水中Cd的富集作用及其耐受机制》文中研究表明土壤、水系及湖泊镉(Cadmium,Cd)污染是当前我国工业化和城市化进程中所面临的严重环境问题之一。水生植物修复是一项具有广阔应用前景的重金属污染水体治理技术,而目前对植物超积累重金属机理的认识不足限制了该技术的应用。浮萍(Duckweed)是一种原生态Cd超富集植物,具有生长繁殖快、易于采收等优点,是修复Cd污染水体的理想材料。目前,有关浮萍的研究集中在重金属污染水体的修复、生态毒理、能源化利用等方面,而浮萍对Cd的耐受、解毒的机制研究仍不清楚。本研究拟对江西省的浮萍种属资源进行全面调查,筛选出富镉能力强、生物量高的优势品种,并以此优势品种为研究对象,开展水培实验,测定Cd的累积、亚细胞分布、化学形态,生理生化指标,探究其吸收累积Cd的生理生化响应和耐Cd机制。主要的研究结果如下:(1)在江西省内采集到的浮萍共4属5种(分别为青萍、稀脉浮萍、紫背浮萍、少根紫萍和芜萍)。其中,青萍占浮萍总样本量的46%,为优势种,其次为紫背浮萍,占19%,少根紫萍和稀脉浮萍各为15%,芜萍则呈零星分布。青萍生长水体中的p H、氨氮、硝态氮、总氮、COD浓度范围均较其它四种浮萍更为广泛。少根紫萍生长水体的总磷浓度范围最广。此外,青萍生长水体的Cu、Pb、Zn浓度范围也更广于其他四种浮萍,而紫背浮萍生长水体的Mn含量均值最高,范围最广。冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果显示,影响浮萍分布的主要水环境因子包括TN、TP、NH3-N、NO3-N、Cd、Mn、Cr,其中,第一排序轴、第二排序轴分别解释了所有信息的22.05%和13.82%。(2)浮萍Cd耐受能力的初筛结果显示:少根紫萍中毒症状最轻,耐Cd能力最强。复筛结果表明,少根紫萍07SGZP01的Cd富集量最高、生物量最大,是本地优势品种。不同Cd浓度处理的结果显示:与对照组(CK)相比,各处理组少根紫萍的生物量均显着降低(P<0.05),随着Cd浓度的升高,生物量表现为先降低后升高(5 mg L-1 Cd处理最低)。当Cd浓度从0.3升至20 mg L-1时,少根紫萍体内Cd的富集总量从2511.1 mg kg-1增加至30641.01 mg kg-1。当Cd浓度小于5 mg L-1时,转运系数(TF)随着Cd处理浓度的升高而升高,且叶片的单位富集量高于根部(TF>1),当Cd浓度超过5mg L-1,根部的单位富集量超过叶片(TF<1)。生物富集因子(BCF)随着Cd处理水平的提高显着下降(P<0.05)。溶液中的Cd去除率随着Cd浓度的升高呈逐步降低的趋势,当Cd浓度为0.5 mg L-1时去除率最高,达75%。(3)与CK相比,Cd处理组的叶绿素a(Ca),叶绿素b(Cb),类胡萝卜素(Cc)和总叶绿素(Ct)含量均显着降低(P<0.05),且它们的含量均随着Cd浓度的升高而降低。Cd的富集使得PSⅡ光反应中心受到损害,各处理组Fv/Fm、Fm、Y(II)、ETR均显着低于CK(P<0.05),且Fv/Fm、Fo、Fm、Y(II)、q P、ETR均随着Cd浓度的升高而降低;而q N、Y(NPQ)、Y(NO)均随着Cd浓度的升高而升高,且各处理组q N、Y(NPQ)均显着高于CK(P<0.05)。此外,镉处理(2 mg L-1)不仅使少根紫萍的超微结构遭受损害,比如叶绿体变形,细胞空泡化,而且可致叶片气孔关闭、叶表皮细胞受损破裂。(4)亚细胞分布结果表明,大部分Cd储存在可溶性组分(23.4-55.2%)和细胞壁组分中(21.7-53.6%),只有13.7-23.1%的Cd位于细胞器中。随着Cd浓度的增加,可溶性组分中的Cd比例降低,细胞壁组分中的Cd比例增加。化学形态分析结果表明,Cd主要以FNa Cl和Fd H2O提取态为主。FNa Cl提取态含量从28.6mg kg-1(CK)增至10511.8 mg kg-1(5 mg L-1Cd),而Fd-H2O提取态含量从7.2 mg kg-1(CK)增至1536.3 mg kg-1(5 mg L-1Cd)。总体来看,各提取态所占比例大小为:FNa Cl>Fd-H2O>FHAc>Fethanol>FHCl>Fresidue。FNa Cl提取态主要是蛋白和果胶结合态Cd,进一步的分析表明,各处理组均以清蛋白结合Cd和球蛋白结合Cd为主,两者占比可达蛋白质结合总Cd的80%以上。傅里叶红外光谱(FTIR)结果也表明,代表蛋白质的红外光谱吸收波长(1648cm-1)的吸光度值在各处理组均出现峰值,在0.5 mg L-1Cd浓度下该波数处吸光度最低(低于CK),在5mg L-1Cd浓度下吸光度最高(高于CK),说明高浓度Cd处理会刺激蛋白质、多肽物质的合成来应对Cd胁迫。与CK比,镉处理可显着降低CAT、GR活性(P<0.05),使MDA、SOD、APX以及小分子非酶物质(GSH、As A、NP-SH、PCs)、可溶性蛋白含量显着升高(P<0.05)。MDA、APX随着Cd浓度的升高而升高,且与Cd浓度极显着正相关(P<0.01),POD、SOD、GSH、As A、NP-SH、PCs随着Cd浓度的升高表现为先升高后降低。CAT、GR随着Cd浓度的升高而显着降低(P<0.05),可溶性蛋白随着Cd浓度的升高而有所降低,且CAT、GR与Cd浓度极显着负相关(P<0.01)。可见,Cd处理导致膜脂过氧化,抗氧化系统产生应激反应以减轻不利影响。(5)与CK相比,铵氮、硝态氮、硝酸铵处理少根紫萍体内Cd富集量均显着降低(P<0.05),生物量均有所升高。各种氮形态处理下,细胞壁组分和可溶性组分之和所占比例均升高,细胞器所占比例均下降。铵氮处理组的细胞壁组分和可溶性组分所占比例之和大于硝态氮处理组。与CK比,各种氮处理下,FNa Cl提取态所占比例均降低,Fd-H2O提取态所占比例都增加,且少根紫萍体内化学形态均以FNa Cl提取态和Fd-H2O提取态为主,两者之和占到75%以上,铵氮处理组的FNa Cl提取态所占比例大于硝态氮处理组。施加不同形态的氮,降低了少根紫萍的Ca、Cb、Ct含量,增加了Cc含量,N的富集会加重光合色素的损坏。各种氮处理均提高了少根紫萍的Fv/Fm和Y(II)值。施加三种不同形态氮均能缓解少根紫萍的Cd胁迫,铵氮处理对少根紫萍Cd富集的解毒效益强于硝态氮处理。

何红红[2](2021)在《葡萄赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox家族的鉴定与GA2ox7的耐盐性功能分析》文中研究指明盐胁迫对我国西北地区的农作物栽培和生产造成的影响很大。对于植物耐盐机理的研究在不断的深入,尤其是鉴定和挖掘耐盐性相关基因的研究已经成为目前生物学研究的重点之一。赤霉素参与植物的各种非生物胁迫响应,并且外源施加GA3能够提高植株对盐胁迫的耐受性。赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox已经在一些模式植物中被研究具有提高植株的耐盐胁迫能力,因此本文以葡萄为研究对象,通过生物信息学方法对葡萄赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox进行鉴定和定量表达分析。对筛选得到的耐盐性基因GA2ox7进行拟南芥异源转化,并分析该基因的耐盐性功能。主要取得以下研究结果:1.本文通过生物信息学方法鉴定出24个葡萄赤霉素氧化酶家族成员,根据其基因识别号(ID)的先后顺序被命名为Vv GA2ox1-Vv GA2ox11、Vv GA3ox1-Vv GA3ox6和Vv GA20ox1-Vv GA20ox7。理化性质分析发现,葡萄GA2ox、GA3ox和GA20ox基因分子量、等电点、CDS序列大小都存在较大差异,该家族成员在细胞核、细胞质和叶绿体中定位数量最多。根据系统发育树、基因结构和motif基序可将该家族成员分为7个亚组。2.葡萄GA2ox、GA3ox和GA20ox基因家族启动子分子结果发现,该家族基因的启动子元件主要有各种激素响应元件,如ABA,GA3,Me JA响应元件。此外,还有许多基因含有非生物胁迫元件,如低温、干旱、盐分等胁迫响应元件。葡萄转录组数据中该家族基因在非生物胁迫下的表达分析结果发现,不同时长的ABA、Na Cl、PEG和5℃处理下,大多数Vv GA2ox、Vv GA3ox和Vv GA20ox基因都有较高的表达。葡萄组织表达分析表明,Vv GA2ox和Vv GA20ox在葡萄不同发育阶段的不同组织中的表达水平均高于Vv GA3ox。最后,通过q RT-PCR检测GA3和烯效唑处理下GA2ox、GA3ox和GA20ox基因家族的相对表达量,发现GA3处理下部分Vv GA2oxs基因被上调表达。同时,烯效唑使得部分Vv GA3ox和Vv GA20ox基因被上调表达。其中,在盐胁迫和外源GA3处理下,Vv GA2ox7的表达量最高。3.克隆获得葡萄GA2ox7基因,CDS长度为100 2 bp,对应氨基酸数目为334,是亲水性蛋白。构建亚细胞定位载体p BI221-GA2ox7-EGFP来验证亚细胞预测结果,结果表明GA2ox7蛋白定位在细胞核和细胞质中。成功构建过表达载体p CAM-GA2ox7-FLAG,并将该基因成功转化到拟南芥中。通过测定Na Cl或Na Cl+GA3处理后转基因拟南芥叶片中各种生理指标和抗氧化酶活性,发现转基因拟南芥叶片中电导率、丙二醛、H2O2呈现出先保持不变或下降后上升的趋势,叶绿素和脯氨酸含量先上升后下降的趋势,POD、SOD、CAT活性呈现出先上升后下降的趋势,8 h处理时间是一个重要的转折点,并且在Na Cl+GA3共同处理下这些生理指标变化更明显。测定耐盐性相关基因和开花调控基因的表达量,结果表明在转基因拟南芥中,耐盐相关基因KAT1、APX1、LEA、P5CS1、AVP1、CBF1均被上调表达;此外,转基因拟南芥中抑花基因FLC被上调表达,而促花基因FT被下调表达。盐胁迫条件下,测定转基因拟南芥中GA3和ABA含量,结果表明在转基因拟南芥中GA3含量明显减少,而ABA含量明显增加。这些研究结果表明GA2ox7的异源表达能够增强转基因拟南芥的耐盐性。

王润泽[3](2021)在《东南景天根际微生物的特异性稳定募集对镉污染农田的修复作用》文中提出我国农田土壤镉污染日益严重,且量大面广、类型复杂,对生态环境、粮食安全与人体健康构成了严重威胁。植物萃取修复技术因其绿色无污染与低成本等特点成为农田土壤重金属修复的重要手段。东南景天(Sedum alfredii Hance)是我国原生态镉超积累植物,用于镉污染农田植物萃取修复工程,其生长与镉吸收受到根际微生物的调节。然而,目前有关东南景天在不同地区农田生态系统中的修复效果及其调控因子缺乏系统、科学的研究。深入探明农田土壤中东南景天关键根际微生物对土壤环境、植物生长和镉积累的调控作用是提高东南景天修复我国不同区域镉污染农田的关键所在。为此,本研究以东南景天为主要供试材料,于我国南方4个省份14个典型镉污染区域农田实地种植,采用16s r DNA微生物扩增子测序、电感耦合等离子体质谱、高通量组学分析等技术,明确了镉污染农田生态系统中东南景天根际关键微生物类群对植物根际环境的塑造与调控作用,及其与植物修复效率的内在关系,旨在为镉污染农田的高效萃取修复创造最适根际环境及微生物菌剂的选择提供关键的科学依据。取得的主要结果如下:1.比较了东南景天与其他11种植物在同一镉污染农田中的生长与镉修复差异及其与根际微生物特征群落之间的关系。结果表明,超积累东南景天镉修复效率最高,是其他植物修复效率的1.2至6.2倍;生物量较高的木本植物(如偃柏、蓝剑刺柏、海桐)修复效率普遍比草本植高(万年青、紫鹃、短叶麦冬)。植物根际土壤镉活化能力与植物镉吸收及转移能力显着正相关,东南景天强大的镉提取能力离不开根际土壤中高强度的镉活化与供应能力。结合普鲁克分析与置换多元方差分析确定了东南景天根际高镉活化与供应特性与其根际特异的微生物群落密切相关。进一步通过随机森林分析发现东南景天根际29.42%的微生物是东南景天根际特异微生物,该类微生物在其他植物根际占比仅为0.64%至4.54%。东南景天根际特异微生物的数量与根际镉活化能力显着正相关。通过微生物分子生态网络分析发现,在农田土壤中,随着东南景天根际特异微生物的富集,包括芽孢杆菌目(Bacillales)、鞘氨醇杆菌科(Sphingobacteriaceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、布氏杆菌(Bryobacter)、根微菌(Rhizomicrobium)等,形成了p H调控、镉活化以及氮素供应等功能高度冗余的微生物功能集群。上述结果暗示,镉污染农田生态系统中东南景天富集了一类根际特异微生物,塑造了低p H、高镉活性以及高效养分供应的特殊根际微环境,从而促进植物自身生长和镉提取效率的提升。2.研究了东南景天在四川、广东、浙江与湖南4省14个不同区域镉污染农田中的镉修复效率差异及其与根际土壤微生物的内在联系。结果表明,不同区域污染农田中东南景天对镉的累积量差异十分明显,其中植物生物量是影响土壤镉修复效率的第一要素。通过研究微生物距离衰减与加权的unifrac的β-多样性分析发现不同地区土壤微生物差异显着,但东南景天对根际微生物存在过滤作用,可在不同区域、不同类型土壤里稳定募集结构保守的微生物群落,其组成与数量和植物生长情况高度相关。通过差异分析与交集确定了不同地区东南景天根际可稳定募集的271个核心微生物种属,其主要由鞘脂杆菌(Sphingobacteria)、鞘脂单胞菌(Sphingomonadales)、黄杆菌(Flavobacterium)、链霉菌科(Streptomycetaceae)、微球菌科(Micrococcaceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、根瘤菌科(Rhizobiaceae)、Chitinophagaceae以及醋酸菌科(Acetobacteraceae)等组成,且大部分微生物为东南景天所特有。微生物分子生态网络分析表明,随着核心菌群的富集,根际微生物互作被激活并形成功能高度冗余的微生物功能集群,促进根际养分供应与镉、镁、钙、铝、铁等金属离子的活化。东南景天根际核心微生物功能上的高度冗余特性确保了其在不同生境下相似的根际环境与功能。然而,东南景天根际核心菌群的数量与不同区域农田土壤p H、硝态氮含量、速效磷含量等因素显着相关,其富集程度与植物生物量成显着正相关,是影响不同区域农田镉修复效率的重要调控因子。上述结果揭示了不同区域污染农田生境下东南景天对根际核心微生物群落的稳定募集,是维持其根际土壤环境与功能、促进植物生长与镉吸收的关键所在,对强化东南景天的生态适应性与镉提取效率具有十分重要的现实意义。综上所述,在镉污染农田生态系统中,东南景天根际关键微生物类群参与根际土壤微环境的塑造与调控。东南景天根际微生物受到土壤p H、速效磷等因素诱导后特异性组装,参与塑造了特异的根际微环境,通过高度冗余与特化的微生物功能调控不同生境下根际的镉与碳氮养分的供应,介导了东南景天对土壤镉的吸收与不同生境的适应能力。

宋亚楠[4](2021)在《亚麻荠WRKY转录因子家族的鉴定及其介导盐胁迫响应的功能研究》文中认为特色油料作物亚麻荠(Camelina sativa)不仅种子富含ɑ-亚麻酸(18:ω3),是制备高端功能性油脂产品的优质资源,而且具有生育期短(80-100天)、水肥消耗低、病虫草害少和易于简化栽培等优良农艺性状,是发展低耗高效可持续农业生产体系的一个理想作物。特别是,与油菜和大豆等作物相比,亚麻荠抵御低温、干旱和盐胁迫等逆境能力强,是挖掘优异抗逆性基因资源的突特种质。植物特有的WRKY转录因子蛋白家族,参与植物生长发育以及抗逆反应等多种生命活动。然而,有关亚麻荠抗逆性机制以及WRKY转录因子种类、进化及功能还鲜见报道。本文聚焦于鉴定介导亚麻荠抗盐胁迫机制WRKY转录因子等关键基因。以亚麻荠品种SC-N1为试材,系统检测亚麻荠盐胁迫响应表征;应用RNA-seq进行亚麻荠盐胁迫响应的转录组学分析,筛选参与亚麻荠盐胁迫响应的转录因子;全基因组鉴定亚麻荠WRKY家族成员和表达谱,解析WRKY家族系统进化和功能变异,确定介导亚麻荠盐胁迫抗性的候选WRKY转录因子;应用单细胞光自养模式植物莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的遗传转化体系检测候选的亚麻荠盐胁迫响应CsWRKY的功能;培育目标CsWRKY过表达以及CRISPR-Cas9敲除的亚麻荠转基因株系,分析转基因株系生理生化表型,鉴定介导亚麻荠盐胁迫响应的CsWRKY及其生物学功能。本研究将为挖掘亚麻荠耐盐的相关基因、解析亚麻荠响应盐胁迫的分子调控机制提供科学依据。主要研究结果如下:1.亚麻荠幼苗盐胁迫响应的表征于水培条件下,选取6片真叶幼苗进行盐胁迫处理,检测幼苗形态和生理生化相关参数。与对照(1/2 Hoagland营养液)相比,盐胁迫3 d的幼苗发生叶片萎蔫和生长减缓等受害症状,且呈现剂量效应。三个不同剂量(100、150和200 m M)Na Cl处理的亚麻荠幼苗株高分别降低了25.26%、37.59%和44.58%,地上部鲜重分别降低了3.22%、13.44%和21.51%,地下部鲜重分别降低了41.18%、47.06%和50.0%,叶绿素a(Chla)含量分别降低了10.29%、27.94%和32.35%,叶绿素b(Chlb)含量分别降低了28.26%、52.17%和56.52%。盐胁迫导致幼苗叶绿素荧光参数(Fm、Fv/Fm、Y(II)、q P和ETR)及光合作用减低。相反,盐胁迫(200 m M)处理的幼苗抗渗物质显着增加,类胡萝卜素、脯氨酸、可溶性糖含量分别比对照提高了40.0%、10.6倍和47.0%。SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)活性和T-AOC(总抗氧化能力)比对照提高了51.86%、156.89%和50.18%。此外,盐胁迫幼苗的过氧化氢酶(CAT)活性高于对照约4倍。显然,亚麻荠能通过提高抗渗物质合成积累和增强抗氧化酶活及清除活性氧(ROS)能力而抵御盐胁迫。2.亚麻荠幼苗转录组分析与盐胁迫响应的转录因子筛选为发掘亚麻荠的耐盐基因和揭示盐胁迫应答调控机制,利用RNA-Seq技术对175 m M Na Cl胁迫处理1 d的亚麻荠幼苗及其对照材料进行转录组分析。结果显示,共获得亚麻荠转录组数据42.47Gb,组装得到功能注释的99402条Unigenes和5902个差异表达基因(DEG)(2917个上调和2985个下调)。GO富集分析发现,较多数量的DEGs主要集中在分子功能(33.60%)、细胞组分(13.60%)和生物过程中(52.79%)。KEGG途径分析将1442个DEGs注释到44条代谢通路,其中,上调DEGs显着富集到抗坏血酸和醛酸代谢、精氨酸脯氨酸代谢,氧化磷酸化以及苯丙烷类合成途径,下调DEGs主要参与光合作用。进一步对差异表达基因综合分析,筛选到较重要的转录因子家族,包括WRKY、MYB、b HLH、AP2/ERF和b ZIP等。其中,WRKY转录因子基因上调表达数目多、水平高,预示着WRKY转录因子在亚麻荠幼苗盐胁迫应答过程中发挥更加重要的作用。3.亚麻荠CsWRKY转录因子全基因组鉴定及系统进化分析应用组学分析工具从亚麻荠基因组共鉴定到242个CsWRKY蛋白成员,由不均匀分布在20条染色体的224个CsWRKY基因编码,其中15个CsWRKY基因产生33个WRKY可变剪接体。依据WRKY和锌指基序,CsWRKY家族成员分为3大类(I、II和III),其中第II大类含有149个WRKYs,又分为5个亚类(IIa、IIb、IIc、IId和IIe)。CsWRKY蛋白含有的10个保守基序,其中特有的WRKYGQK七肽最为保守。然而,多个IIc亚类的CsWRKYs检测到WRKYGXK、WRKYGKK和WRKYGEK等变异。这些变异可能导致CsWRKY蛋白功能多样化。CsWRKY基因家族进化经历了较强的纯化选择(purifying selection),未发现随机重复(tandem duplication),但发生了137个片段重复事件(segmental duplication event),构成亚麻荠CsWRKY基因家族扩张和功能变异的关键进化驱动力。此外,分别检测到166和173个CsWRKY基因对应于65个At WRKY和111个Br WRKY(Brassica rapa)直向同源基因,预示着亚麻荠WRKY基因家族扩张可能发生在拟南芥与油菜分离之后。4.亚麻荠CsWRKY基因时空表达谱分析与介导盐胁迫应答的CsWRKY筛选应用亚麻荠根、茎、叶、花和种子等12个不同组织器官的转录组数据,分析CsWRKY基因表达谱显示,54%CsWRKY基因至少在一种组织器官表达,在根、茎、成熟叶、花和发育早期种子表达的基因分别占89.11%、80.69%、78.71%、88.61%和76.73%。70个CsWRKYs在12个组织器官均表达,其中高表达基因24个。许多CsWRKY基因具有组织特异性表达模式,例如,在两个组织/器官表达的,CsWRKY25和34在花序和发育晚期种子,CsWRKY174在萌发种子和根,CsWRKY73和203在花和成熟叶。仅在一个组织/器官表达的有,根组织的CsWRKY111、208和226,花组织的CsWRKY182和202,以及早期发育种子的CsWRKY204。这些结果表明CsWRKY在亚麻荠组织/器官发育过程中起重要作用,其中一部分CsWRKYs可能参与调控细胞基础生命活动,而另一部分CsWRKYs则在不同组织/器官行使差异化调控功能。应用盐胁迫亚麻荠幼苗转录组数据和实时荧光定量PCR检测相关CsWRKY基因的表达谱,筛选出CsWRKY8、9、10、43、48、49、50、162和242共9个基因为重要的介导盐胁迫应答CsWRKYs。盐胁迫幼苗地上组织中,这9个基因均上调表达,其中CsWRKY9、CsWRKY43和CsWRKY162表达水平高于对照组织的5倍以上。在盐胁迫根组织中,CsWRKY9、43和162亦上调表达,表达量高于对照组织6倍多。然而,CsWRKY8和10则显着下调表达(p<0.05),其他4个CsWRKYs表达量上调未达显着水平(p<0.05)。5.应用莱茵衣藻遗传转化体系鉴定亚麻荠CsWRKY9、43和162基因的功能对低等植物和高等植物WRKY转录因子家族分析发现,单细胞光自养模式植物莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的基因组仅有1个WRKY基因。应用莱茵衣藻过表达异源WRKY基因研究其功能,能有效排除宿主内源多个WRKY基因的干扰。同时,我们获得了莱茵衣藻WRKY突变体LMJ605及其野生型株系CC5325。这为鉴定本文筛选到的亚麻荠盐胁迫响应的候选CsWRKY功能提供了独特的测试宿主种质。从上文9个候选CsWRKYs中选择最重要的CsWRKY9、43和162为目的基因,将其分别克隆入适于在莱茵衣藻细胞表达的p HR13载体多克隆位点,构建过表达载体p HR13-CsWRKY9,p HR13-CsWRKY43和p HR13-CsWRKY162。采用玻璃珠法将表达载体分别导入易遗传转化的莱茵衣藻藻株CC849,经过分子检测获得目的基因稳定有效表达的转基因莱茵衣藻株系。检测未转化的对照藻株(CC849)和转基因藻株在正常培养条件和盐胁迫下的生长表型,结果发现,正常培养条件下,转基因藻株生物量和光合作用等性状略高于对照藻株,但未达显着水平(p<0.05)。在150 m M Na Cl盐胁迫条件下培养4 d后,对照藻株CC849以及转化株CsWRKY9、43和162的生物量比正常培养条件的生物量分别降低了33.57%、25.85%、14.47%和8.63%。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下培养4 d后,对照藻株CC849以及转化株CsWRKY9、43和162的生物量比正常培养条件的生物量分别降低了59.40%、27.22%、18.79%和16.31%。检测叶绿素含量及叶绿素荧光参数显示,盐胁迫抑制藻细胞光合作用,但转基因藻株受害程度显着低于对照CC849(p<0.05)。进一步比较藻株CC849、藻株CC5325及其WRKY突变体LMJ605和转化藻株CsWRKY162在正常培养条件和盐胁迫下的表型显示,莱茵衣藻内源WRKY基因的功能缺失(LMJ605)未明显抑制正常培养条件下藻细胞的生长和光合作用。然而,在盐胁迫条件下,突变株LMJ605生长严重受阻。在150 m M Na Cl盐胁迫条件下培养,对照藻株CC849、CC5325、LMJ605和转化藻株CsWRKY162的生物量与正常条件下相比,分别减少了33.26%、10.50%、58.04%和11.54%。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下培养,藻株CC849、CC5325、LMJ605和转化藻株CsWRKY162的生物量分别比正常培养降低了56.69%、25.68%、67.54%和17.21%。当盐浓度达到200 m M Na Cl时,藻株CC849、CC5325、LMJ605和CsWRKY162随着培养时间延长,藻细胞生长严重阻滞直至完全死亡,其中LMJ605受害最重,转化藻株CsWRKY162则受害相对轻,存活期比对照株(CC849)延长2倍多。这些莱茵衣藻遗传转化试验结果表明,CsWRKY9、CsWRKY43和CsWRKY162均能显着提高宿主细胞的抗/耐盐性,其中CsWRKY162功效最强。6.亚麻荠CsWRKY162过表达及CRISPR/Cas9敲除突变体的构建和表型分析选择CsWRKY162分别构建其过表达和CRISPR/Cas9敲除的亚麻荠突变体,深入解析CsWRKY162介导亚麻荠盐胁迫应答机制。成功构建CsWRKY162基因过表达载体p CAMBIA1303-CsWRKY162以及敲除载体CRISPR-CsWRKY162_ta/b和CRISPR-CsWRKY162_tc/d。应用农杆菌介导的浸花法将构建的载体分别导入亚麻荠,获得T0代种子,经筛选和鉴定,获得纯合CsWRKY162转基因植株,以及CsWRKY162基因敲除植株(含敲除载体CRISPR-CsWRKY162_ta/b),CsWRKY162基因序列发生了碱基缺失和替换。转基因植株表型分析显示,正常生长条件下,CsWRKY162过表达植株生长发育与对照植株差异不明显。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下,对照植株生长受抑制,CsWRKY162过表达植株株高和单株鲜重分别是对照株1.5倍和1.3倍多。CsWRKY162过表达植株未显受害症状。在正常条件下,CsWRKY162基因敲除植株生物量等性状与对照株相比没有明显变化。在175 m M Na Cl盐胁迫条件下,CsWRKY162基因敲除植株矮小,其受害症状显着大于对照植株,其中,株高比对照植株降低了20%左右,单株鲜重比对照植株降低了40%左右。在亚麻荠响应盐胁迫过程中,胁迫相关基因NHX2、HKT和NCED3在CsWRKY162过表达株系和敲除株系中的表达分别上调和下调。亚麻荠遗传转化试验再次证明CsWRKY162是介导亚麻荠盐胁迫应答的一个极为重要的转录因子。有关这些亚麻荠转化体的转录组测序以及相关分析正在进行中,以期进一步阐明CsWRKY162介导的亚麻荠盐胁迫抗性表达机制和调控网络。综上所述,本文论述了亚麻荠盐胁迫响应的表征,全基因组系统鉴定了亚麻荠WRKY转录因子及其表达谱,揭示了CsWRKY家族成员的进化特征。筛选到9个介导亚麻荠盐胁迫响应的CsWRKY转录因子。应用独特的单细胞模式植物莱茵衣藻遗传转化体系评价了CsWRKY9、CsWRKY43和CsWRKY162的功能,成功构建了亚麻荠CsWRKY162过表达和敲除突变体,论证了CsWRKY162是正调控亚麻荠盐胁迫抗/耐性机制的一个重要转录因子。本文为全面解析各CsWRKY家族成员的功能以及抵御盐胁迫等逆境的分子机制和培育抗逆性优良的品种提供了新知识,靶标基因及相关研究基础。

王静[5](2021)在《大豆GmmiR168通过靶基因GmAGO1b调控植株耐盐性的功能研究》文中提出大豆(Glycine max L.Merr.)作为世界上重要的粮食和油料兼用作物,约占目前全球油料种子总产量的一半以上。目前我国大豆供需矛盾十分尖锐,生产紧缺问题十分突出,主要依赖于进口。近年来由于环境剧烈变化,我国大豆农业用地严重遭受侵蚀和盐渍化的影响,而高浓度的盐分条件会直接导致大豆无法正常生长,最终减产或绝收。micro RNA(mi RNA)是一种内源性的、长度大约21~25 nt、由非编码蛋白基因经过转录后而形成的一种高度保守的单链RNA小分子,通过基因的转录后调控可以对基因的表达起到一定的抑制作用,或者对靶基因的m RNA进行切割从而造成翻译阻遏。mi RNA能够参与调控各种植物的生长发育和抵御逆境胁迫等生物学过程。mi R168是植物中所特有的一类RNA小分子,其主要的靶基因AGO1蛋白是RISC(RNA沉默复合体)的重要组成元件,AGO1及mi R168的负反馈调节对植物的生长发育至关重要。但是对Gmmi R168及其靶基因Gm AGO1在大豆非生物胁迫中的研究还知之甚少。本研究使用生物信息学的方法对大豆中Gmmi R168的靶基因进行预测,发现其在大豆中有两个靶基因,分别命名为Gm AGO1a和GmAGO1b。随后利用分子生物学和生物信息学等技术方法对Gmmi R168-Gm AGO1的基因功能进行研究。主要研究结果如下:(1)通过文献查阅以及在线网站miBase、ps RNATarget的靶基因预测,最终鉴定到Gm AGO1a(Glyma.16G217300)和GmAGO1b(Glyma.09G167100)是大豆中Gmmi R168的候选靶基因。(2)不同时间段的耐盐处理后发现GmAGO1b对盐胁迫的响应更加敏感,受盐胁迫诱导表达,故推测该基因可能参与了大豆的盐信号通路。同时对GmAGO1b进行了组织表达模式分析,发现GmAGO1b在大豆的不同组织和器官中均有表达,且在根部的相对表达量最高。(3)构建GmAGO1b的过表达载体(GmAGO1bOX)并进行拟南芥异源过表达转化,结果发现在不同盐浓度条件下,过表达GmAGO1b基因的拟南芥植株萌发率及相对根伸长量均显着低于野生型,盐胁迫耐受性降低。(4)为了进一步解析GmAGO1b在大豆中的生物学功能,我们构建了GmAGO1b的敲除载体,利用大豆毛状根瞬时转化体系分别获得了过表达以及基因编辑(GmAGO1bCR)大豆毛状根,通过表型观察、表达量测定、生理指标测定对转基因毛状根进行耐盐性鉴定,结果发现盐处理条件下突变体的叶片萎焉程度更低、相对根伸长量更大,同时通过大豆子叶节稳定遗传转化成功得到过表达GmAGO1b基因的转基因植株,盐处理后发现转基因植株萎焉严重、叶绿素及丙二醛(MDA)含量显着低于野生型。故过表达GmAGO1b降低了大豆的耐盐性,敲除该基因能提高大豆的耐盐性,表明该基因在大豆盐胁迫中起着负调控作用。

赵双[6](2021)在《苹果MdHB-7和MdHB7-like在抗旱耐盐中的功能及其机制研究》文中进行了进一步梳理苹果是全世界最重要的水果之一,中国是全球最大的苹果生产国和消费国。黄土高原是我国苹果的最佳优生区和最大的主产区,但干旱缺水和土壤盐碱化是影响该地区苹果产业可持续发展的主要因子。Homeodomain–leucine Zipper(HD-Zip)转录因子在植物抗旱耐盐中具有重要调控作用,但其在苹果干旱和盐胁迫应答中的功能尚不清楚。本课题组前期研究发现,部分HD-Zip家族基因在苹果长期干旱下转录组中表达显着上调。因此,本研究首先从全基因组范围对苹果HD-Zip家族成员进行鉴定,并筛选出两个显着响应干旱和盐胁迫的基因MdHB-7和MdHB7-like。随后通过苹果遗传转化及相关生理和分子技术,系统分析了MdHB-7和MdHB7-like在苹果响应干旱和盐胁迫中功能及相关分子机制。主要结果如下:1.苹果HD-Zip基因家族的鉴定。从苹果基因组中共鉴定59个HD-Zip家族成员,且均含有HD和Zip保守结构域。生物信息学分析表明该家族可分为4个亚家族,片段复制促进了HD-Zip家族的扩展。转录组分析发现,在长期中度干旱过程中MdHB-7和MdHB7-like表达显着上调。启动子克隆和序列分析发现MdHB-7和MdHB7-like启动子包含多个逆境响应的顺式作用元件。表达分析发现,苹果叶片中的MdHB-7和MdHB7-like表达受干旱、盐及ABA处理诱导,表明这两个基因可能在苹果的胁迫响应过程中发挥重要作用。基因特征分析发现MdHB-7和MdHB7-like蛋白均为核定位的转录激活因子。2.MdHB-7正调控苹果植株的干旱耐受性和水分利用效率。通过苹果遗传转化技术共获得了两个MdHB-7过表达和两个RNAi干扰的转基因苹果植株。短期干旱处理发现,在正常条件下,GL-3(非转基因苹果植株)和转基因植株之间的生长状况及生理指标无显着差异。而在干旱处理下,过表达转基因植株叶片萎蔫程度较GL-3和干扰植株轻。MdHB-7通过促进干旱引起的内源性ABA积累,诱导气孔关闭和活性氧(ROS)清除来提高转基因植株的耐旱性。MdHB-7过表达还增强了转基因植株对长期干旱的适应性,并提高了长期中度干旱下苹果植株的水分利用效率。3.MdHB7-like正调控苹果植株的干旱耐受性和水分利用效率。通过苹果遗传转化技术共获得了两个MdHB7-like过表达和两个RNAi干扰的的转基因苹果植株,并进行短期干旱处理。研究分析发现MdHB7-like过表达对干旱的耐受性增强,而干扰植株对干旱更敏感。进一步分析表明,MdHB7-like通过负调节气孔发育正调控基因(Md EPFL9.1和Md EPFL9.2)的表达降低气孔密度;且促进干旱引起的内源性ABA积累诱导气孔关闭;还通过促进抗氧化酶的表达来激活抗氧化系统来清除活性氧(ROS),进而提高了转基因植物的耐旱性。MdHB7-like通过降低气孔密度提高了对长期中度干旱的适应性和水分利用效率。4.MdHB-7和MdHB7-like在苹果盐胁迫中起正调控作用。对转基因苹果植株在水培系统和土壤中进行了Na Cl处理。结果表明,MdHB-7和MdHB7-like过表达转基因苹果植株的耐盐性增强。在盐胁迫下,MdHB-7和MdHB7-like通过维持较高的光合速率、减少ROS和Na+的积累以及促进脯氨酸的积累,从而增强转基因植株对盐胁迫的耐受性。

彭木[7](2021)在《生癌肠杆菌JY65的分离及其缓解水稻NaCl胁迫的分子机制解析》文中研究表明目前,土壤盐渍化是影响全球农作物减产的主要因素之一。研究者尝试利用各种方法缓解盐胁迫对植物生长的影响,包括通过基因改造培育耐盐植物、筛选耐盐植物基因型,以及接种植物的有益微生物组,如植物促生菌(PGPB)。PGPB主要存在于植物根系土壤、植物组织和叶或茎的气相表面等部位,这类微生物有利于植物生长,增加植物对非生物胁迫的耐受性。许多盐生植物会招募一些耐盐性的微生物,因此,分离自盐生植物的内生细菌将有助于缓解环境对植物的胁迫。有益的植物与微生物的相互作用在自然界中非常频繁,微生物群落为了解这些有益的相互作用提供了条件。本研究分析了碱蓬属植物共生微生物组的结构差异以及是否招募PGPB,了解可培养细菌的植物促生特性和耐盐碱能力,通过全基因组测序鉴定生癌肠杆菌JY65中参与植物促生和胁迫响应的功能基因,并明确了其调节水稻NaCl胁迫的分子机制,为植物促生菌的合理利用奠定理论基础。(1)以东北林业大学安达市盐碱地试验基地中的碱蓬属植物(盐地碱蓬和角碱蓬)为材料,采集两种植物的茎、叶、根、根际和外周土壤样品,利用Illumina MiSeq平台对其共生微生物组进行了 16S rRNA基因测序,比较不同植物种类和部位对细菌群落的影响程度以及是否存在PGPB。结果表明:碱蓬属植物细菌多样性从外周土壤到根系逐渐降低。两种碱蓬属植物在根际和组织内环境建立了非常相似的植物相关微生物群落。所有样品的优势门均为 Proteobacteria、Actinobacteria、Gemmatimonadetes、Planctomycetes、Bacteroidetes 和Acidobacteria,其中Proteobacteria在组织样品中较为丰富。碱蓬属植物的核心微生物群落为Proteobacteria和Actinobacteria,说明广泛分布的核心微生物可能在群落的稳定性和功能中发挥重要作用。两种碱蓬属植物的不同样品均有丰富的有益菌属,且与植物种类和样品类型相关的微生物群落组成存在显着性差异。细菌群落差异主要在于植物部位而非植物种类。不同植物部位的细菌分子生态网络是非随机的,具有无标度、小世界和模块性等复杂系统的拓扑特征,从而使系统具有稳定性和恢复力,且不同网络间表现出显着不同的拓扑特征。(2)通过分离和鉴定盐地碱蓬外周土壤、根际土壤、根、茎和叶样品中的可培养细菌,评估细菌的植物促生特性和耐盐碱能力。结果发现:可培养细菌主要为Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria,且以嗜盐细菌为主。综合耐盐碱能力、分泌吲哚乙酸以及植物互作试验,结果表明:所有菌株具有较高的耐盐碱能力,但不同菌株的促生能力差异较大;其中JY65菌株耐盐碱能力较强、且对NaCl胁迫下的水稻株高、根长和鲜重均有显着促进效果,推测该菌株为植物促生菌。(3)通过二代高通量测序技术联合三代单分子测序技术,获得了 JY65菌株的全基因组序列并分析其参与植物促生和耐盐碱的相关基因及代谢通路。结果表明:JY65菌株基因组大小为4 916 634 bp,GC含量为55%,含有4 497个编码序列和82个tRNA。基于16S rRNA基因和平均核苷酸一致性结果,推测JY65属于生癌肠杆菌。同时,鉴定出编码植物促生特性的基因(固氮、磷酸盐溶解、分泌铁载体和IAA等),以及编码定殖所需的基因(运动性、趋化性、粘附性和分泌系统)。在适应逆境环境方面,发现大量应对氧化应激的多种酶和调控因子,包括:抗氧化酶、Na+/H+反向转运载体、K+转运体、甘氨酸-甜菜碱转运蛋白和海藻糖等。比较不同肠杆菌属的植物促生相关基因,结果发现基因总体分类模式相似,但基因序列差异明显,其中差异主要存在于运动性、趋化性和分泌系统等方面。(4)用水培法对水稻进行NaCl胁迫试验,并接种野生型JY65和不同突变体菌株,结果证实了 JY65菌株具有缓解水稻NaCl胁迫的特性,并解析了 JY65菌株调节水稻NaCl胁迫机制,即通过分泌Na+/H+反向转运蛋白、生物膜、甜菜碱、海藻糖和T6SS等途径减轻水稻NaCl胁迫损伤,同时水稻通过激活非酶促(AsA和GSH)和酶促抗氧化系统(SOD、POD、APX、CAT)清除NaCl胁迫下活性氧的积累,并促进盐响应相关基因的表达(OsSOS1、OsHKT1;1、OsNHX1、OsNHX2、OsNHX3、OsNHX5),维持细胞渗透胁迫平衡,最终有效缓解NaCl胁迫造成的损伤。

吴雪莉[8](2017)在《超表达CdNF-YC和CdSAMDC提高海滨雀稗抗逆性研究》文中研究说明海滨雀稗(Paspalums vaginatium O.Swartz)是一种重要的暖季型草坪草,具有优良的草坪性状,在我国长江以南地区的高尔夫球场被广泛应用。海滨雀稗作为盐土植物,能严格调节对钠的摄取量,是目前最耐盐的暖季型草坪草种。海滨雀稗对干旱和低温的耐受能力低于大多数暖季型草坪草,极大限制了它在我国北方干旱和半干旱盐渍土地区的推广种植。因此,亟需开展海滨雀稗的耐旱耐寒育种,培育耐旱耐低温的新种质。本研究以海滨雀稗为研究对象,首次建立了高效的农杆菌介导的遗传转化体系。通过农杆菌介导转化的方法,用含有Hpt标记基因和GUS报告基因的pCAMBIA1305.2载体,浸染海滨雀稗胚性愈伤组织。通过确定潮霉素最佳筛选压以及优化农杆菌转化方法,建立了高效稳定的遗传转化方法:菌液浓度OD600=0.6、添加100 μMAS、0.01%Silwet L-77、超声波处理5 min、真空处理20 min条件下,共培养2d,可以获得高的GUS瞬时转化效率。最高GUS瞬时转化效率可达98.8%,平均GUS瞬时转化效率87.1%。通过PCR、Southern blot检测证明T-DNA成功在海滨雀稗基因组中表达,平均转化效率为8%。我们利用农杆菌介导转化的方法,将狗牙根NF-YC整合到海滨雀稗基因组中,首次成功获得了表达CdNF-YC的转基因海滨雀稗新种质。与此同时,将狗牙根SAMDC基因和具有草铵膦抗性的bar基因同时整合到海滨雀稗基因组中,首次成功获得了具有除草剂抗性的表达CdSAMDC的转基因海滨雀稗新种质。通过PCR、Southern blot检测,证明T-DNA成功在海滨雀稗基因组中表达。通过qRT-PCR分析,转基因海滨雀稗中CdNF-YC的相对表达量显着高于野生型;在干旱、低温、盐处理条件下,转基因海滨雀稗中CdSAMDC的相对表达量显着高于野生型。过表达bar基因的转基因海滨雀稗具有明显的BASTA除草剂抗性。NF-YC核转录因子通过与其他调控因子相互作用,激活或抑制下游基因的表达,参与调控逆境应答。干旱条件下,表达CdNF-YC的转基因海滨雀稗株系具有显着更低的相对电导率,显着更高的叶片相对含水量以及复水后存活率,耐旱性显着提高。过表达CdNF-YC的转基因海滨雀稗对高盐的耐受力也进一步提高。在高盐胁迫条件下,表达CdNF-YC海滨雀稗株系具有显着更低的叶片枯黄率,保持了显着更高的叶片含水量、根系重量、光系统Ⅱ最大光化学效率和叶绿素含量。在高盐条件下,转基因海滨雀稗通过保持体内更低的Na+含量,和更高的K+含量以及K+/Na+比,从而显着提高了耐盐性。在干旱、盐胁迫条件下,转基因海滨雀稗中CdNF-YC基因激活胁迫响 应 基因 PvDREB2A、PvDREB1B、PvLEA3、PvP5CS1、PvABI 的表达,相对表达量均显着高于野生型。ABA处理,显着提高了PvLEA3、PvP5CS1、PvABI基因的相对表达量,且转基因株系显着高于野生型;而PvDREB2A、PvDREB1B的诱导表达量变化较小。SAMDC基因通过调节海滨雀稗体内不同形态、不同种类的多胺合成与代谢,调控对不同逆境的应答反应。干旱胁迫下,表达CdSAMDC转基因海滨雀稗具有更低的相对电导率,更高的相对含水量和复水后存活率,并显着高于野生型,获得了更高的耐旱能力。转基因株系的游离态的腐胺Put、亚精胺Spd含量显着高于野生型;而结合态、束缚态及精胺Spm含量虽升高,但差异不显着。表达CdSAMDC转基因海滨雀稗的低温耐受能力显着提高,具有显着低于野生型的低温半致死温度;低温处理后的存活率显着高于野生型。低温胁迫条件下,转基因株系3种形态的腐胺Put含量均显着高于野生型。游离态亚精胺无显着差异,而结合态、束缚态的亚精胺Spd含量显着低于野生型。游离态精胺Spm显着高于野生型;结合态、束缚态精胺Spm稍高于野生型。与此同时,表达CdSAMDC转基因株系的耐盐性也得到进一步的提高。在高盐胁迫下,转基因海滨雀稗具有显着更高的光合作用能力、K+含量、K+/Na+比。转基因株系中游离态的腐胺Put、精胺Spm含量,显着高于野生型;游离态亚精胺Spd含量显着低于野生型;束缚态多胺差异均不显着。CdSAMDC基因通过调控体内多胺代谢,显着提高了转基因株系体内GABA含量,参与海滨雀稗对干旱、低温、盐的抵御过程。本研究首次建立了海滨雀稗稳定的农杆菌转化体系,同时获得了表达CdNF-YC和CdSAMDC的转基因新种质,显着提高了海滨雀稗的耐旱性、耐寒性、耐盐性,以及除草剂的抗性。

邹旭龙[9](2016)在《几种环境因子对锦鲤生长及体色影响的研究》文中研究说明为了探讨pH、亚硝酸盐和光照三种环境因子对锦鲤生长及体色的影响,本实验研究了1、锦鲤对pH和亚硝酸盐的耐受性实验。2、投喂两种饲料下,pH和亚硝酸盐胁迫对锦鲤增重率(BWR)、血红蛋白(Hb)、血清超氧化物歧化酶(SOD)和碱性磷酸酶(AKP)以及皮肤(含鳞片)中类胡萝卜素含量的变化。3、强光和弱光饲养条件下锦鲤幼鱼皮肤(含鳞片)、肌肉和肝胰脏中类胡萝卜素含量的分布变化情况。研究结果如下:1、利用7个pH梯度(梯度设定为pH=3、4、5、6、9、10、11)和6个亚硝酸盐梯度(梯度设定为0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L),对红白锦鲤进行96h的耐受性试验。结果表明:实验24h内pH3.0组全部死亡,成活率0%;pH4.0组成活率58.3%,其他组未发现鱼死亡。到实验72h时,pH4.0组全部死亡。而在高pH值范围内,成活率显着高于低pH实验组,pH11组在实验结束时成活率也达到了83.3%。亚硝酸盐组在实验结束后,只有0.8mg/L组在72h时死亡一条,其余实验组成活率为100%。本实验中锦鲤对碱性水质表现出了较好的适应性,pH值为11.0时,成活率达到83.3%。而锦鲤对酸性水质的适应性弱于碱性水质,在pH值为5.0时成活率为75%,pH值为4.0及以下时全部死亡。这说明了相比于酸性水质,锦鲤对碱性水质有更好的适应性;适宜锦鲤生存的pH安全范围为6.0-10.0之间。本实验中未发现亚硝酸盐对锦鲤急性的破害作用,说明锦鲤对亚硝酸盐在短时间内有较强的耐受力。2、利用三个pH梯度(pH 6.0-6.5,pH 7.2-7.7和pH 8.5-9.0)和三个亚硝酸盐梯度(0.1mg/L,0.25mg/L,0.5mg/L)对红白锦鲤进行了40d的生长、生理指标及体色影响实验。实验结果表明:通过方差分析发现pH梯度和亚硝酸盐梯度对锦鲤的增重率、AKP、SOD、类胡萝卜素和血红蛋白含量均有显着影响(P<0.05)。在pH影响实验中,pH7.2-7.7组有最高的增重率,并且显着高于pH6.0-6.5实验组(P<0.05),但pH7.2-7.7实验组和pH8.5-9.0实验组之间不存在显着差异(P>0.05);pH6.0-6.5实验组类胡萝卜素含量,血清AKP、SOD含量也均显着低于其他两组。结果显示锦鲤对碱性环境的耐受能力要高于酸性环境,在pH6.0-6.5范围内,锦鲤的生长和体色均受到显着抑制;在亚硝酸盐胁迫组,随着亚硝酸盐浓度升高,锦鲤增重率、类胡萝卜素含量、血清AKP、SOD含量以及血红蛋白含量均呈现出降低趋势,0.5mg/L实验组显着低于0.1mg/L实验组(P<0.05);而高铁血红蛋白比率则呈现上升趋势,0.5mg/L实验组显着高于0.1mg/L实验组(P<0.05)。实验表明,随着亚硝酸盐浓度的升高,锦鲤的生长及免疫等受到抑制,进而导致体色变差。3、利用强光(光照强度≥500lx)和弱光(光照强度≤100lx)对红白锦鲤进行光照影响实验,探究光照对锦鲤幼鱼皮肤(含鳞片)、肌肉和肝胰脏中类胡萝卜素含量的分布变化情况的影响。结果显示:强光组皮肤类胡萝卜素含量没有出现显着变化(P>0.05),而弱光组皮肤类胡萝卜素含量呈现出显着下降(P<0.05);强光组与弱光组的肌肉类胡萝卜素含量均没有出现显着变化(P>0.05),两组测定数据差异不显着(P>0.05),但是弱光组肌肉类胡萝卜素含量呈现出较大的波动;强光组和弱光组肝胰脏类胡萝卜素含量均无显着变化(P>0.05),强光组与弱光组测定数据差异不显着(P>0.05),说明肝胰脏类胡萝卜素含量受光照条件影响不大。实验证明,光照条件能够影响锦鲤体内类胡萝卜素的分布,弱光组锦鲤皮肤和肌肉的类胡萝卜素含量显着低于强光组。

吴晗,姜鹏,白俊杰[10](2013)在《转基因鱼类生态安全的研究进展》文中研究表明为了转基因鱼类在商业化进程中进行生态安全的评估。本研究介绍了生态安全的概念,并以两类进入到生态安全评估阶段的转基因鱼为例,从转基因鱼在模拟环境下对生态系统中生物多样性的影响和遗传改良后自身适合度的变化两方面探讨其对生态安全可能产生的影响,同时阐述了为防止转基因鱼逃逸所采取的一些应对措施。

二、转基因鲤对几种环境因子耐受能力的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、转基因鲤对几种环境因子耐受能力的研究(论文提纲范文)

(1)少根紫萍对水中Cd的富集作用及其耐受机制(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要缩略语
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 Cd的毒性
        1.2.2 重金属Cd污染状况
        1.2.3 重金属Cd污染处理方法
        1.2.4 浮萍种质资源调查及修复重金属效果的差异性
        1.2.5 植物超积累Cd生理响应
        1.2.6 植物耐Cd机制研究进展
        1.2.7 外源氮对植物Cd胁迫的调控作用
    1.3 研究目的和意义
    1.4 研究内容
    1.5 创新点
    1.6 技术路线图
第2章 材料与方法
    2.1 仪器与试剂材料
        2.1.1 主要仪器设备
        2.1.2 实验主要试剂材料
    2.2 测定方法
        2.2.1 浮萍生长指标的测定
        2.2.2 浮萍生理指标的测定
        2.2.3 水样及浮萍体内重金属的测定
    2.3 数据统计分析与图形绘制
第3章 江西省浮萍种属资源调查及水环境因子分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 调查区概况
        3.2.2 浮萍和水样采集
        3.2.3 水质指标及重金属的测定
        3.2.4 PCR扩增
        3.2.5 数据处理与分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 江西省浮萍种属资源调查及鉴定
        3.3.2 浮萍生长的水环境分析
        3.3.3 影响浮萍分布的主要水环境因子
    3.4 本章小结
第4章 高效富Cd浮萍品种的筛选及其对Cd的富集特性
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 高效富镉浮萍品种的初筛实验
        4.2.3 高效富镉浮萍品种的复筛实验
        4.2.4 优势品种Cd富集实验
        4.2.5 各指标的测定与计算
        4.2.6 数据统计与分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 高效富镉浮萍品种的初筛
        4.3.2 高效富镉浮萍品种的复筛
        4.3.3 不同Cd浓度处理优势品种的生长情况
        4.3.4 不同Cd浓度对少根紫萍Cd去除、富集的影响
    4.4 本章小结
第5章 少根紫萍对Cd富集的生理响应
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验设计
        5.2.2 生理指标测定
        5.2.3 超微结构观察
        5.2.4 扫描电镜
        5.2.5 数据统计与分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 不同Cd浓度对少根紫萍光合色素的影响
        5.3.2 不同Cd浓度对少根紫萍叶绿素荧光参数的影响
        5.3.3 超微结构和表观形态观察
    5.4 本章小结
第6章 少根紫萍对Cd富集的耐受机制
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 实验材料和Cd处理
        6.2.2 亚细胞组分分离
        6.2.3 化学形态提取
        6.2.4 蛋白的提取和测定
        6.2.5 Cd含量测定
        6.2.6 傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析
        6.2.7 酶活性指标的测定
        6.2.8 数据统计与分析
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 少根紫萍体内Cd的亚细胞分布
        6.3.2 少根紫萍体内Cd的化学形态
        6.3.3 少根紫萍体内蛋白结合Cd含量
        6.3.4 傅里叶红外光谱分析
        6.3.5 抗氧化系统
    6.4 本章小结
第7章 氮对少根紫萍Cd富集和解毒的调控
    7.1 引言
    7.2 材料与方法
        7.2.1 植物材料及处理
        7.2.2 实验方法与测定
        7.2.3 指标测定
        7.2.4 数据统计与分析
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 氮形态对Cd胁迫下少根紫萍生物量、溶液p H的影响
        7.3.2 氮形态对Cd胁迫下少根紫萍Cd富集的影响
        7.3.3 氮形态调控少根紫萍抗Cd性的可能机理
    7.4 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(2)葡萄赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox家族的鉴定与GA2ox7的耐盐性功能分析(论文提纲范文)

摘要
SUMMARY
第一章 文献综述
    1 植物响应非生物胁迫的研究
        1.1 非生物逆境胁迫在植物生理水平的研究
        1.2 非生物胁迫在分子水平上的研究
        1.3 提高植物应对非生物胁迫能力的主要途径
    2 葡萄响应盐和其他非生物胁迫的研究
        2.1 盐和其他非生物胁迫对葡萄生理水平的研究
        2.2 盐和其他非生物胁迫在葡萄分子水平上的研究
        2.3 提高葡萄应对盐胁迫和其他非生物胁迫的主要途径
    3 植物激素赤霉素
        3.1 赤霉素合成代谢过程中主要的调控蛋白
        3.2 赤霉素合成化学抑制剂烯效唑的研究
        3.3 赤霉素和其他激素共同调节植物生长发育和逆境胁迫
    4 GA2ox, GA3ox, GA20ox家族基因的研究
    5 本研究的目的与意义
    6 技术路线
第二章 葡萄GA2ox、GA3ox和 GA20ox基因家族的鉴定与表达分析
    1 材料与方法
        1.1 材料与处理
        1.2 试验方法
        1.2.1 葡萄GA2ox, GA3ox, GA20ox赤霉素氧化酶基因家族的鉴定
        1.2.2 系统进化分析与共线性分析
        1.2.3 密码子使用偏好性分析
        1.2.4 顺式作用元件、亚细胞定位和二级结构分析
        1.2.5 葡萄非生物胁迫表达数据的获取与分析
        1.2.6 RNA提取和q RT-PCR及统计分析
    2 结果与分析
        2.1 葡萄GA2ox,GA3ox和 GA20ox基因家族成员的鉴定
        2.2 葡萄GA2ox,GA3ox和 GA20ox基因结构分析
        2.3 葡萄GA2ox,GA3ox和 GA20ox基因家族的同线性分析
        2.4 葡萄GA2ox,GA3ox和 GA20ox基因家族的密码子偏好性分析
        2.5 葡萄GA2ox,GA3ox和 GA20ox基因家族亚细胞定位和二级结构分析
        2.6 葡萄GA2ox,GA3ox和 GA20ox基因顺式作用元件分析
        2.7 葡萄GA2ox,GA3ox和 GA20ox基因表达谱分析
        2.8 GA3 和烯效唑对GA2ox、GA3ox和 GA20ox表达的影响
    3 讨论
第三章 Vv GA2ox7 的克隆与亚细胞定位
    1 试验材料
        1.1 试验材料与处理
        1.2 试验仪器与试剂
    2 试验方法
        2.1 葡萄Vv GA2ox7 的扩增及胶回收
        2.1.1 葡萄Vv GA2ox7 的扩增
        2.1.2 PCR反应产物琼脂糖凝胶电泳
        2.1.3 回收目的片段
        2.1.4 目的基因与p MD18T-Vector连接与质粒回收
        2.2 载体p BI221-GA2ox7-EGFP的构建
        2.2.1 引物设计与目的基因的扩增
        2.2.2 载体pBI221-EGFP的线性化
        2.2.3 目的片段与载体的连接
        2.2.4 目的基因转化DH5α大肠杆菌
        2.2.5 阳性克隆鉴定与质粒提取
        2.3 亚细胞定位
        2.3.1 试验相关溶液的配制
        2.3.2 拟南芥原生质体的瞬时转化
        2.3.3 共聚焦显微镜观察
    3 结果与分析
        3.1 葡萄叶片RNA的提取
        3.2 VvGA2ox7 基因的克隆
        3.3 阳性克隆的鉴定
        3.4 VvGA2ox7 基因的生物信息学分析
        3.4.1 不同物种间GA2ox7 蛋白理化性质和进化分析
        3.4.2 VvGA2ox7 蛋白三级结构分析
        3.5 亚细胞定位载体的构建与测序鉴定
        3.6 GA2ox7 的亚细胞定位
    4 讨论
第四章 VvGA2ox7 的异源表达与其耐盐性功能分析
    1 试验材料
        1.1 试验材料
        1.2 试验试剂与仪器
    2 试验方法
        2.1 过表达载体pCAM-GA2ox7-FLAG构建
        2.1.1 扩增引物设计
        2.1.2 载体pCAM-FLAG的线性化
        2.1.3 目的片段与载体的连接
        2.1.4 转化DH5a感受态细胞
        2.2 转化农杆菌GV3101
        2.2.1 质粒提取
        2.2.2 质粒转化农杆菌
        2.3 农杆菌介导拟南芥转化
        2.4 转基因拟南芥检测
        2.5 转基因拟南芥的抗盐性功能分析
        2.5.1 盐胁迫处理方法
        2.5.2 DAB和 NBT染色
        2.5.3 电导率测定方法
        2.5.4 叶绿素含量测定方法
        2.5.5 脯氨酸含量的测定方法
        2.5.6 丙二醛的测定方法
        2.5.7 SOD、POD、CAT活性和H_2O_2含量的测定
        2.5.8 植物内源激素GA_3和ABA含量的测定方法
        2.5.9 相关基因荧光定量表达
    3 结果与分析
        3.1 载体pCAM-GA2ox7-FLAG的构建与测序
        3.2 载体pCAM-GA2ox7-FLAG导入GV3101 检测
        3.3 转基因拟南芥植株的鉴定
        3.4 野生型和转基因拟南芥长势比较
        3.5 盐胁迫后拟南芥的形态观察
        3.6 盐胁迫后拟南芥叶片DAB和 NBT染色分析
        3.7 盐胁迫后拟南芥叶片相关生理指标的变化
        3.7.1 相对电导率和叶绿素含量的变化
        3.7.2 脯氨酸和丙二醛含量的变化
        3.7.3 盐胁迫后拟南芥叶片SOD和 POD活性的变化
        3.7.4 盐胁迫后拟南芥叶片CAT活性和H_2O_2含量的变化
        3.7.5 盐胁迫后拟南芥叶片GA2ox7 的表达情况
        3.7.6 盐胁迫后拟南芥叶片与抗盐性相关基因的表达情况
        3.7.7 盐胁迫后开花调控相关基因的表达分析
        3.7.8 盐胁迫后拟南芥叶片中GA_3和ABA含量的变化
    4 讨论
第五章 结论
参考文献
附录
缩略词
致谢
作者简介
在读期间发表论文和研究成果等
导师简介

(3)东南景天根际微生物的特异性稳定募集对镉污染农田的修复作用(论文提纲范文)

致谢
中文摘要
ABSTRACT
主要缩略词表
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 农田土壤镉污染现状及危害
        1.2.1 农田土壤镉污染来源与现状
        1.2.2 镉对植物的危害
        1.2.3 镉对土壤微生物的危害
        1.2.3.1 镉对土壤微生物的毒性
        1.2.3.2 镉对土壤微生物群落组成的影响
        1.2.3.3 镉对土壤微生物功能的影响
    1.3 镉污染土壤的植物修复与强化
        1.3.1 植物萃取技术与超积累植物
        1.3.2 超积累植物东南景天对镉的吸收与根际镉活化
        1.3.2.1 东南景天根系对镉的吸收及其影响因素
        1.3.2.2 东南景天根际土壤镉形态转化
        1.3.2.3 东南景天根际微生物对镉吸收的影响
        1.3.3 植物修复的应用瓶颈
        1.3.4 植物修复强化
        1.3.4.1 基因强化
        1.3.4.2 添加土壤改良剂
        1.3.4.3 微生物辅助植物修复
    1.4 根际微生物在植物修复过程中作用机制
        1.4.1 微生物提高土壤重金属的生物有效性
        1.4.2 微生物对土壤重金属的固定
        1.4.3 微生物对植物的促生作用
        1.4.4 核心微生物影响植物的生长与生态适应性
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
第二章 东南景天根际特异微生物提高宿主植物对镉的提取能力
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试验材料准备
        2.2.2 田间试验布置
        2.2.3 样品采集
        2.2.4 土壤与植株理化指标测定
        2.2.5 土壤DNA提取与细菌16S rDNA序列扩增
        2.2.6 细菌16S rDNA测序数据处理及分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 不同植物的镉修复及吸收转移情况
        2.3.2 不同植物根际微生物的组装与影响因素
        2.3.2.1 不同植物根际微生物群落结构与差异
        2.3.2.2 土壤镉对根际微生物群落组装的影响
        2.3.2.3 东南景天根际特异微生物群落结构特征
        2.3.2.4 东南景天特异微生物与土壤环境的关系
        2.3.3 东南景天特异微生物群落的互作与功能
    2.4 讨论
        2.4.1 根际土壤镉活化能力影响植物对镉的吸收能力
        2.4.2 土壤镉介导了根际微生物群落的特异性组装
        2.4.3 东南景天根际特异微生物响应土壤镉的调控作用
        2.4.4 东南景天特异微生物群落提高根际镉的供应能力
    2.5 本章小结
第三章 镉污染农田根际核心微生物介导东南景天对不同生境的适应
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验布点与植物材料采集
        3.2.2 田间试验布置
        3.2.3 样品采集及理化指标测定
        3.2.4 土壤DNA提取与细菌16S rDNA序列扩增
        3.2.5 细菌16s rDNA测序数据处理及分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 不同地区农田东南景天生长及镉积累差异
        3.3.2 东南景天根际核心微生物群落的结构与特性
        3.3.2.1 不同地区农田东南景天根际细菌群落结构特征与差异
        3.3.2.2 东南景天根际核心微生物群落结构特征
        3.3.2.3 东南景天根际核心微生物群落与环境的响应特性
        3.3.3 东南景天根际核心微生物对土壤环境的影响
    3.4 讨论
        3.4.1 不同地区东南景天的生长差异影响镉的修复效率
        3.4.2 东南景天根际核心微生物对不同地区东南景天的生长的介导作用
        3.4.3 东南景天核心微生物调控根际土壤的养分供应能力
    3.5 本章小结
第四章 结论与研究展望
    4.1 结论
    4.2 主要创新点
    4.3 研究展望
参考文献
攻读硕士期间主要研究成果

(4)亚麻荠WRKY转录因子家族的鉴定及其介导盐胁迫响应的功能研究(论文提纲范文)

摘要
第一章 文献综述
    1.1 特色油料作物亚麻荠
        1.1.1 亚麻荠抗逆性及优异农艺性状
        1.1.2 亚麻荠的广泛应用
    1.2 盐胁迫对植物生长发育的影响及植物对盐胁迫的应答
    1.3 参与植物胁迫响应的转录因子
    1.4 WRKY转录因子与植物生长发育及胁迫响应的调控
        1.4.1 WRKY转录因子的特征
        1.4.2 参与植物胁迫响应的WRKY转录因子研究进展
    1.5 本研究的目的、意义及主要内容
    1.6 本研究的技术路线
第二章 亚麻荠对盐胁迫响应的生理生化表征
    2.1 引言
    2.2 试验材料
        2.2.1 植物材料
        2.2.2 营养液配方
    2.3 试验方法
        2.3.1 亚麻荠幼苗的处理
        2.3.2 植株形态指标测定
        2.3.3 植株生理指标测定
        2.3.4 数据分析
    2.4 结果与分析
        2.4.1 盐胁迫对亚麻荠幼苗生长的影响
        2.4.2 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片光合作用的影响
        2.4.3 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片渗透调节物质的影响
        2.4.4 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片丙二醛含量和相对电导率的影响
        2.4.5 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片抗坏血酸和H_2O_2的影响
        2.4.6 盐胁迫对亚麻荠幼苗叶片抗氧化体系的影响
    2.5 讨论
    2.6 小结
第三章 亚麻荠幼苗转录组分析与盐胁迫响应转录因子的筛选
    3.1 引言
    3.2 试验材料
    3.3 试验方法
        3.3.1 亚麻荠转录组测序
        3.3.2 亚麻荠测序数据分析
        3.3.3 差异表达基因筛选与及功能富集分析
    3.4 结果与分析
        3.4.1 测序数据质量分析
        3.4.2 亚麻荠差异表达基因的分析
        3.4.3 差异表达基因的GO富集分析
        3.4.4 差异表达基因的KEGG富集分析
        3.4.5 介导亚麻荠盐胁迫响应的候选转录因子分析
    3.5 讨论
        3.5.1 参与盐胁迫响应的基因及代谢通路
        3.5.2 转录因子介导植物盐胁迫响应
        3.5.3 WRKY转录因子是调控植物盐胁迫应答的重要成员
    3.6 小结
第四章 亚麻荠WRKY转录因子的全基因组鉴定与盐胁迫响应CsWRKY的筛选
    4.1 引言
    4.2 试验材料
        4.2.1 植物材料
        4.2.2 主要试剂
    4.3 试验方法
        4.3.1 亚麻荠WRKY转录因子的筛选
        4.3.2 亚麻荠WRKY转录因子的理化性质分析
        4.3.3 亚麻荠WRKY转录因子保守结构域和基因结构及进化分析
        4.3.4 亚麻荠WRKY基因在不同组织器官表达谱和盐胁迫表达分析
    4.4 结果与分析
        4.4.1 全基因组鉴定获得242 个亚麻荠CsWRKY家族成员
        4.4.2 15个CsWRKY基因位点可变剪接产生33 个不同的ORF剪接体
        4.4.3 亚麻荠CsWRKY蛋白多序列比对和进化树分析
        4.4.4 CsWRKY蛋白检测到10 个保守基序
        4.4.5 亚麻荠CsWRKY基因不均匀地分布于各染色体
        4.4.6 亚麻荠CsWRKY基因家族扩增的进化驱动力及CsWRKY和拟南芥、油菜WRKY的共线性分析
        4.4.7 CsWRKY基因在不同组织中的表达
        4.4.8 CsWRKY基因在盐胁迫下亚麻荠幼苗的表达谱
    4.5 讨论
        4.5.1 亚麻荠WRKY成员的保守性和差异性
        4.5.2 基因片段复制构成亚麻荠WRKY家族急剧扩增的关键进化动力
        4.5.3 部分CsWRKYs可能是介导亚麻荠盐胁迫响应的核心转录因子
    4.6 小结
第五章 应用莱茵衣藻遗传转化体系鉴定亚麻荠CsWRKY9、43和162 基因的功能
    5.1 引言
    5.2 试验材料
        5.2.1 植物材料
        5.2.2 试验试剂
        5.2.3 菌株与载体
        5.2.4 培养基的配制
    5.3 试验方法
        5.3.1 亚麻荠CsWRKY9、43和162 基因的克隆和分析
        5.3.2 构建CsWRKY9、43和162 基因的表达载体
        5.3.3 CsWRKY9、43和162 基因的莱茵衣藻遗传转化
        5.3.4 CsWRKY9、43和162 转基因藻株的筛选与鉴定
        5.3.5 CsWRKY9、43和162 转化藻株的生理指标测定
    5.4 结果与分析
        5.4.1 亚麻荠CsWRKY9、43和162 基因的克隆及编码蛋白特性分析
        5.4.2 CsWRKY9、43和162 基因表达载体的鉴定
        5.4.3 阳性转化藻株的筛选及基因组DNA PCR鉴定
        5.4.4 转化藻株目的基因CsWRKY9、43和162 表达分析
        5.4.5 转化藻株CsWRKY9、43和162 对盐胁迫响应的表征
        5.4.6 莱茵衣藻内源 CrWRKY敲除株系与过表达外源 CsWRKY藻株盐胁迫响应的表型比较
    5.5 讨论
    5.6 小结
第六章 亚麻荠CsWRKY162 过表达及CRISPR/Cas9 敲除突变体的构建和表型分析
    6.1 引言
    6.2 试验材料
        6.2.1 植物材料
        6.2.2 试验试剂
        6.2.3 菌种与载体
        6.2.4 培养基的配制
    6.3 试验方法
        6.3.1 构建CsWRKY162 基因的过表达载体
        6.3.2 构建CRISPR/Cas9 敲除载体
        6.3.3 亚麻荠的遗传转化
        6.3.4 转基因亚麻荠的鉴定及盐胁迫处理
    6.4 结果与分析
        6.4.1 CsWRKY162 植物过表达载体的鉴定
        6.4.2 CsWRKY162 CRISPR/Cas9 敲除载体的鉴定
        6.4.3 亚麻荠最适Hyg筛选浓度的确定
        6.4.4 亚麻荠CsWRKY162 基因过表达株系的筛选及PCR鉴定
        6.4.5 亚麻荠CsWRKY162 基因过表达株系对盐胁迫响应的表征
        6.4.6 过表达株系中胁迫相关基因的表达
        6.4.7 亚麻荠CsWRKY162 基因敲除株系的筛选及基因组DNA PCR鉴定
        6.4.8 亚麻荠CsWRKY162 基因敲除株系响应盐胁迫的表征
        6.4.9 CsWRKY162 敲除株系中胁迫相关基因的表达
    6.5 讨论
    6.6 小结
第七章 全文总结及展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
参考文献
Abstract
附录
附表
附图
博士期间发表的论文
致谢

(5)大豆GmmiR168通过靶基因GmAGO1b调控植株耐盐性的功能研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 植物非生物胁迫机理研究
        1.1.1 植物抗旱机理研究
        1.1.2 植物耐盐机理研究
    1.2 环境非生物胁迫对大豆的影响
        1.2.1 干旱胁迫
        1.2.2 低温胁迫
        1.2.3 盐胁迫
    1.3 miRNA参与植物基因表达的转录后调控和非生物胁迫
        1.3.1 miRNA的生物合成和作用机制
        1.3.2 miRNA参与非生物胁迫
    1.4 miR168的研究进展
        1.4.1 植物中miR168的发现及分布
        1.4.2 miR168与其靶基因AGO1对植物生长的重要性
        1.4.3 miR168参与植物非生物胁迫
    1.5 植物中AGO家族研究进展
        1.5.1 AGO蛋白参与植物生长发育
        1.5.2 AGO蛋白参与植物非生物胁迫
    1.6 本研究的目的及意义
2.材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 载体与菌株
        2.1.3 工具酶与主要试剂
        2.1.4 仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验引物
        2.2.2 GmmiR168靶基因的选择
        2.2.3 琼脂糖凝胶DNA回收
        2.2.4 连接pLB克隆载体
        2.2.5 DH5α大肠杆菌转化
        2.2.6 构建靶基因进化树
        2.2.7 高保真酶扩增目标靶基因
        2.2.8 大肠杆菌质粒DNA提取
        2.2.9 线性化质粒和目的片段连接pPTN1171过表达载体
        2.2.10 GV3101/K599农杆菌转化方法
        2.2.11 GmAGO1b蛋白的亚细胞定位分析
        2.2.12 CRISPR/Cas9载体pGEL系列克隆方法
        2.2.13 浸花法转化拟南芥
        2.2.14 转基因拟南芥筛选
        2.2.15 CTAB法提取DNA
        2.2.16 拟南芥转基因植株耐盐性鉴定
        2.2.17 转基因毛状根的产生及耐盐性鉴定
        2.2.18 转基因毛状根中相对电导率的测定
        2.2.19 农杆菌介导的大豆稳定遗传转化
        2.2.20 PCR鉴定转基因大豆
        2.2.21 T_0代转基因植株的定量表达分析
        2.2.22 T_3代转基因植株的耐盐性鉴定
        2.2.23 T_3代转基因植株生理指标测定
    2.3 数据统计与差异显着性分析
3 结果与分析
    3.1 GmmiR168靶基因预测
    3.2 GmmiR168的靶基因验证
    3.3 靶基因的命名与选择
    3.4 GmAGO1b基因扩增及载体构建
        3.4.1 总RNA的质量检测
        3.4.2 GmAGO1b基因克隆与载体构建
        3.4.3 大豆不同组织总RNA的提取及构建c DNA文库
    3.5 GmAGO1b的组织表达模式及亚细胞定位
    3.6 拟南芥转基因植株获得及耐盐性鉴定
        3.6.1 过表达GmAGO1b拟南芥转基因植株获得
        3.6.2 拟南芥转基因植株的耐盐性表型鉴定
    3.7 转基因毛状根的产生及耐盐性鉴定
        3.7.1 转基因毛状根的产生
        3.7.2 转基因毛状根的耐盐性鉴定
    3.8 大豆转基因植株获得
        3.8.1 过表达GmAGO1b大豆转基因植株获得
        3.8.2 T_0代稳定转化植株鉴定
        3.8.3 稳定转基因植株表达量测定
    3.9 转基因大豆耐盐性鉴定
        3.9.1 转基因大豆耐盐表型观察
        3.9.2 盐处理后转基因大豆植株生理指标测定
4 讨论
    4.1 miR168在非生物胁迫条件下的作用
    4.2 大豆中GmmiR168在盐胁迫下的潜在作用
    4.3 大豆中GmmiR168的靶基因GmAGO1在盐胁迫下的潜在作用
5 结论
参考文献
附录
致谢

(6)苹果MdHB-7和MdHB7-like在抗旱耐盐中的功能及其机制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 植物HD-Zip基因家族简介
    1.2 HD-Zip的结构和功能
    1.3 HD-ZipⅠ在植物响应逆境中的功能及研究进展
        1.3.1 HD-ZipⅠ的分类
        1.3.2 HD-ZipⅠ与干旱胁迫响应
        1.3.3 HD-ZipⅠ与盐胁迫响应
    1.4 本研究的目的意义与研究思路
第二章 苹果HD-Zip家族成员的鉴定及表达分析
    2.1 材料和方法
        2.1.1 试验材料和试验处理
        2.1.2 RNA-seq分析
        2.1.3 DNA、RNA提取和c DNA合成
        2.1.4 苹果HD-Zip家族成员筛选
        2.1.5 系统发育分析,共线性分析和序列比对
        2.1.6 MdHB-7和MdHB7-like启动子分析及基因序列的克隆分析
        2.1.7 MdHB-7和MdHB7-like亚细胞定位及转录激活活性分析
        2.1.8 MdHB-7和MdHB7-like基因表达分析
        2.1.9 数据分析
    2.2 结果分析
        2.2.1 苹果HD-Zip家族成员鉴定
        2.2.2 苹果HD-Zip家族染色体定位,共线性分析和系统发育分析
        2.2.3 苹果HD-Zip蛋白的进化关系,基因结构和保守序列元件分析
        2.2.4 MdHB-7和MdHB7-like启动子分析和非生物逆境处理下的表达分析..
        2.2.5 MdHB-7和MdHB7-like亚细胞定位及转录激活活性分析
    2.3 讨论
第三章 苹果MdHB-7 在干旱胁迫下的功能分析
    3.1 材料和方法
        3.1.1 载体构建
        3.1.2 苹果转化
        3.1.3 转基因苹果检测
        3.1.4 植物材料和处理
        3.1.5 生理指标测定
        3.1.6 实验数据处理
    3.2 结果与分析
        3.2.1 MdHB-7 转基因苹果株系鉴定
        3.2.2 MdHB-7 正调控苹果对干旱胁迫的耐受性
        3.2.3 在干旱条件下MdHB-7 刺激ROS的清除
        3.2.4 MdHB-7 影响干旱胁迫下苹果叶片气孔关闭和ABA含量
        3.2.5 MdHB-7 影响长期中度干旱下苹果植株的生长
        3.2.6 在长期中度干旱下MdHB-7 调节生物量积累,RGR和 WUE_L
    3.3 讨论
第四章 苹果MdHB7-like在干旱胁迫下的功能和机制分析
    4.1 材料和方法
        4.1.1 载体构建
        4.1.2 苹果转化
        4.1.3 转基因苹果检测
        4.1.4 植物材料和处理
        4.1.5 生理指标测定
        4.1.6 RNA-Seq分析
        4.1.7 染色质免疫共沉淀(Ch IP-seq)
        4.1.8 DNA 提取、RNA 提取、c DNA合成以及q RT-PCR
        4.1.9 实验数据处理
    4.2 结果与分析
        4.2.1 MdHB7-like转基因苹果鉴定
        4.2.2 MdHB7-like正调控苹果的耐旱性
        4.2.3 MdHB7-like影响气孔密度和气孔孔径
        4.2.4 MdHB7-like促进干旱胁迫下的ROS清除
        4.2.5 MdHB7-like影响气孔发育相关基因和抗氧化酶基因的表达
        4.2.6 MdHB7-like的潜在靶基因
        4.2.7 MdHB7-like通过影响气孔密度调节长期干旱胁迫下的水分利用效率
        4.2.8 MdHB7-like影响长期中度干旱下的光合速率和WUEi
        4.2.9 MdHB7-like影响长期中度干旱下根系活力和根系导水率
    4.3 讨论
第五章 苹果MdHB-7和MdHB7-like在盐胁迫下的功能分析
    5.1 材料和方法
        5.1.1 植物材料和处理
        5.1.2 生理指标测定
        5.1.3 实验数据处理
    5.2 结果与分析
        5.2.1 MdHB-7/MdHB7-like正调控苹果对盐胁迫耐受性
        5.2.2 MdHB-7/MdHB7-like促进盐胁迫下ROS的清除
        5.2.3 MdHB-7/MdHB7-like平衡Na~+/K~+
        5.2.4 MdHB-7/MdHB7-like促进脯氨酸的积累
    5.3 讨论
第六章 结论与创新点
    6.1 结论
    6.2 创新点
参考文献
附录
缩略词
致谢
个人简介

(7)生癌肠杆菌JY65的分离及其缓解水稻NaCl胁迫的分子机制解析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 植物微生物组
        1.2.1 植物微生物组的结构和系统发育组成
        1.2.2 植物微生物组的建立及其影响因素
    1.3 植物促生菌的促生机制研究
        1.3.1 植物养分的可用性
        1.3.2 植物激素的产生和调节
        1.3.3 抑制植物病原体
        1.3.4 渗透物调节
    1.4 细菌全基因组测序及比较基因组学研究
    1.5 细菌六型分泌系统与植物促生特性的关系
    1.6 本研究的立题依据及研究内容
2 碱蓬属植物共生微生物组的结构差异与网络复杂性
    2.1 材料与方法
        2.1.1 研究地点自然概况
        2.1.2 样品采集和处理方法
        2.1.3 土壤理化性质的测定
        2.1.4 细菌基因组DNA提取、PCR及测序
        2.1.5 生物信息学分析
    2.2 数据处理与分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 碱蓬属植物土壤理化性质的差异
        2.3.2 碱蓬属植物共生微生物组的OTU差异
        2.3.3 细菌物种分类分析
        2.3.4 细菌β多样性及组间差异的统计学分析
        2.3.5 碱蓬属植物共生微生物组的网络分析
        2.3.6 碱蓬属植物共生微生物组中潜在的有益菌群
    2.4 讨论
        2.4.1 碱蓬属植物共生微生物组的结构差异
        2.4.2 碱蓬属植物的核心微生物群落
        2.4.3 碱蓬属植物共生微生物组的网络结构差异
    2.5 本章小结
3 盐地碱蓬可培养细菌的分离鉴定及植物促生菌的筛选
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 细菌分离与纯化
        3.1.3 细菌分子生物学鉴定
        3.1.4 分离菌株的特性研究
        3.1.5 植物促生菌的筛选
    3.2 数据处理与分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 细菌分离、纯化和鉴定
        3.3.2 分离菌株的特性研究
        3.3.3 植物促生能力的检测
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
4 生癌肠杆菌JY65全基因组测序及植物促生相关基因的比较
    4.1 材料与方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 菌株培养及基因组DNA提取
        4.1.3 基因组测序和组装
        4.1.4 植物促生特性相关基因分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 基因组序列组装和一般特征
        4.2.2 数据库比对注释
        4.2.3 JY65菌株系统发育分析
        4.2.4 植物促生特性相关基因的分析
        4.2.5 适应逆境胁迫相关基因
        4.2.6 中心代谢途径和分泌系统相关基因
        4.2.7 不同肠杆菌中植物促生相关基因的比较
        4.2.8 不同肠杆菌Ⅵ型分泌系统的差异分析
    4.3 讨论
    4.4 本章小结
5 生癌肠杆菌JY65缓解水稻NaCl胁迫的分子机制研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 菌株、质粒和菌株培养条件
        5.1.2 突变体菌株的构建
        5.1.3 突变体菌株的生理指标测定
        5.1.4 NaCl胁迫下突变体促生能力的评价
        5.1.5 数据处理
    5.2 结果与分析
        5.2.1 不同突变体及互补菌株的构建结果
        5.2.2 基因突变对菌株生长的影响
        5.2.3 NaCl胁迫下不同突变体对水稻生长的影响
        5.2.4 NaCl胁迫下不同突变体对水稻抗氧化系统和离子平衡的影响
    5.3 讨论
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表

(8)超表达CdNF-YC和CdSAMDC提高海滨雀稗抗逆性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1 海滨雀稗抗逆性研究进展
        1.1 海滨雀稗的耐盐性研究
        1.1.1 海滨雀稗对盐胁迫的形态学反应
        1.1.2 海滨雀稗耐盐性机理研究
        1.1.3 海滨雀稗耐盐性评价
        1.2 海滨雀稗的耐旱性研究
        1.2.1 海滨雀稗对干旱胁迫的形态学响应
        1.2.2 海滨雀稗耐旱性评价
        1.3 海滨雀稗耐寒性
        1.3.1 海滨雀稗对低温胁迫的生理生化反应
        1.3.2 海滨雀稗耐寒性评价
    2 NF-Y转录因子与植物耐逆性
        2.1 植物转录因子概述
        2.2 NF-Y转录因子参与植物逆境响应
    3 多胺与植物抗逆性
        3.1 多胺代谢参与植物逆境响应
        3.2 SAMDC基因与植物抗逆性
        3.3 多胺代谢与GABA的生物学功能
    4 禾本科草的转基因育种研究进展
        4.1 植物转基因研究概况
        4.2 农杆菌介导的禾本科草的转化研究进展
    5 研究的目的和意义
第二章 海滨雀稗遗传转化体系的建立
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 植物材料
        2.2 菌株、质粒、引物
        2.3 工具酶及主要试剂
        2.4 外植体的消毒、接种
        2.5 离体再生培养基
        2.6 诱导并继代胚性愈伤组织
        2.7 不同基因型的愈伤组织对再生率的影响
        2.8 不同培养基对的再生率的影响
        2.9 农杆菌的培养方法
        2.10 农杆菌侵染过程
        2.11 潮霉素筛选压的选择
        2.12 优化农杆菌介导的遗传转化条件
        2.13 抗性愈伤组织筛选与再生
        2.14 GUS基因瞬时、稳定表达染色
        2.15 GUS表达效率和转化效率的统计
        2.16 抗性植株PCR检测
        2.17 Southern blot检测
    3 结果与分析
        3.1 建立高效的离体再生体系
        3.2 潮霉素筛选压的确定
        3.3 转化条件的优化
        3.4 农杆菌介导的转化体系的建立
        3.5 GUS表达效率与转化效率统计
        3.6 抗性再生植株的分子检测与表型鉴定
    4 讨论
        4.1 外植体基因型和培养基对愈伤组织诱导、再生的影响
        4.2 潮霉素浓度对遗传转化的影响
        4.3 乙酰丁香酮对遗传转化的影响
        4.4 共培养时间对遗传转化的影响
        4.5 菌液浓度对遗传转化的影响
        4.6 表面活性剂对遗传转化的影响
        4.7 超声波及真空处理对遗传转化的影响
第三章 表达CdNF-YC和CdSAMDC转基因海滨雀稗的鉴定
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 植物材料
        2.2 菌株、质粒、引物
        2.3 植物材料养护管理
        2.4 除草剂抗性鉴定
        2.5 质粒提取
        2.6 酶切鉴定
        2.7 PCR产物回收纯化
        2.8 目的片段和目的载体的连接
        2.9 转化大肠杆菌感受态及阳性克隆筛选
        2.10 农杆菌EHA105电激感受态细胞的制备
        2.11 电激转化农杆菌及阳性克隆筛选
        2.12 抗性植株PCR检测
        2.13 Southern blot检测
        2.14 数据统计分析
    3 结果与分析
        3.1 获得转基因抗性再生植株
        3.2 PCR鉴定
        3.3 Southern blot鉴定
        3.4 除草剂抗性鉴定
    4 讨论
        4.1 获得表达CdNF-YC转基因海滨雀稗新种质
        4.2 获得表达CdSAMDC转基因海滨雀稗新种质
        4.3 获得抗除草剂转基因海滨雀稗新种质
第四章 表达CdNF-YC海滨雀稗的耐逆性分析
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 植物材料处理
        2.2 实时定量PCR引物
        2.3 植物总RNA提取
        2.4 RNA样品检测
        2.5 第一链cDNA的合成
        2.6 实时定量PCR
        2.7 相对电导率
        2.8 叶片相对含水量
        2.9 复水后存活率
        2.10 叶片枯黄率
        2.11 地下部生物量
        2.12 最大光化学效率
        2.13 叶绿素含量
        2.14 离子含量测定
        2.15 数据统计分析
    3 结果与分析
        3.1 转基因海滨雀稗的基因表达量分析
        3.1.1 转基因海滨雀稗的CdNF-YC和Hpt表达
        3.1.2 CdNF-YC调控海滨雀稗相关胁迫基因的表达
        3.2 转基因海滨雀稗的耐旱性分析
        3.3 转基因海滨雀稗的耐盐性分析
    4 讨论
        4.1 表达CdNF-YC基因调控胁迫相关基因的表达
        4.2 表达CdNF-YC提高海滨雀稗的耐旱性
        4.3 表达CdNF-YC提高海滨雀稗的耐盐性
第五章 表达CdSAMDC海滨雀稗的耐逆性分析
    1 前言
    2 材料与方法
        2.1 植物材料处理
        2.2 实时定量PCR引物
        2.3 植物总RNA提取
        2.4 RNA样品检测
        2.5 第一链cDNA的合成
        2.6 实时定量PCR
        2.7 叶片中多胺含量的测定
        2.8 相对电导率
        2.9 叶片相对含水量
        2.10 复水后存活率
        2.11 叶片枯黄率
        2.12 地下部生物量
        2.13 最大光化学效率
        2.14 叶绿素含量
        2.15 离子含量测定
        2.16 半致死温度的测定
        2.17 低温存活率
        2.18 数据统计分析
    3 结果与分析
        3.1 转基因海滨雀稗的SAMDC表达量分析
        3.2 转基因海滨雀稗内源多胺含量对逆境的响应
        3.3 转基因海滨雀稗内源GABA含量对逆境的响应
        3.4 转基因海滨雀稗的耐旱性分析
        3.5 转基因海滨雀稗的耐寒性分析
        3.6 转基因海滨雀稗的耐盐性分析
    4 讨论
        4.1 表达CdSAMDC提高海滨雀稗的耐旱性
        4.2 表达CdSAMDC提高海滨雀稗的耐寒性
        4.3 表达CdSAMDC提高海滨雀稗的耐盐性
第六章 结论与展望
    1 主要结论
    2 创新点
    3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表学术论文
致谢

(9)几种环境因子对锦鲤生长及体色影响的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 鱼类体色的形成机制
        1.1.1 鱼类体色色素组成
        1.1.2 鱼类体色色素吸收
        1.1.3 鱼类体色色素代谢
    1.2 着色剂对鱼类体色的影响
        1.2.1 着色剂的种类
        1.2.2 虾青素
        1.2.3 螺旋藻
    1.3 鱼类体色变化的影响因素
        1.3.1 遗传因素
        1.3.2 神经内分泌系统的影响
        1.3.3 环境因素
        1.3.4 营养因素
    1.4 环境因子对鱼类的影响
        1.4.1 酸碱度
        1.4.2 亚硝酸盐
        1.4.3 光照
    1.5 研究的目的与意义
第二章 锦鲤对pH和亚硝酸盐的耐受性研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设计
    2.2 实验结果
    2.3 讨论
        2.3.1 锦鲤对pH耐受性实验
        2.3.2 锦鲤对亚硝酸盐耐受性实验
第三章 pH和亚硝酸盐对锦鲤生长及体色的影响研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验设置
        3.1.3 数据测量
        3.1.4 数据处理
    3.2 实验结果
        3.2.1 pH组实验结果
        3.2.2 亚硝酸盐组实验结果
        3.2.3 皮肤及鳞片色素细胞的显微观察
    3.3 讨论
        3.3.1 pH及亚硝酸盐对锦鲤生长的影响
        3.3.2 pH及亚硝酸盐对锦鲤皮肤(含鳞片)体色的影响
第四章 光照对锦鲤类胡萝卜素含量影响的研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验鱼的处理
        4.2.2 组织样品采集
        4.2.3 类胡萝卜素的提取与测定
        4.2.4 数据处理
    4.3 结果
        4.3.1 类胡萝卜素总含量变化特点
        4.3.2 不同组织器官类胡萝卜素含量变化特点
    4.4 讨论
        4.4.1 光照对锦鲤体色影响的机制
        4.4.2 光照对锦鲤体内类胡萝卜素代谢的影响
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(10)转基因鱼类生态安全的研究进展(论文提纲范文)

0 引言
1 生态安全的概念
2 转基因鱼类生态风险评估的研究进展
    2.1 转基因鱼类对生物多样性的影响
    2.2 转基因对鱼类适合度的影响
3 应对生态安全的对策
4 小结

四、转基因鲤对几种环境因子耐受能力的研究(论文参考文献)

  • [1]少根紫萍对水中Cd的富集作用及其耐受机制[D]. 王香莲. 南昌大学, 2021(02)
  • [2]葡萄赤霉素氧化酶基因GA2ox、GA3ox和GA20ox家族的鉴定与GA2ox7的耐盐性功能分析[D]. 何红红. 甘肃农业大学, 2021(09)
  • [3]东南景天根际微生物的特异性稳定募集对镉污染农田的修复作用[D]. 王润泽. 浙江大学, 2021
  • [4]亚麻荠WRKY转录因子家族的鉴定及其介导盐胁迫响应的功能研究[D]. 宋亚楠. 山西农业大学, 2021
  • [5]大豆GmmiR168通过靶基因GmAGO1b调控植株耐盐性的功能研究[D]. 王静. 山东农业大学, 2021(01)
  • [6]苹果MdHB-7和MdHB7-like在抗旱耐盐中的功能及其机制研究[D]. 赵双. 西北农林科技大学, 2021
  • [7]生癌肠杆菌JY65的分离及其缓解水稻NaCl胁迫的分子机制解析[D]. 彭木. 东北林业大学, 2021(09)
  • [8]超表达CdNF-YC和CdSAMDC提高海滨雀稗抗逆性研究[D]. 吴雪莉. 南京农业大学, 2017(05)
  • [9]几种环境因子对锦鲤生长及体色影响的研究[D]. 邹旭龙. 大连海洋大学, 2016(12)
  • [10]转基因鱼类生态安全的研究进展[J]. 吴晗,姜鹏,白俊杰. 中国农学通报, 2013(11)

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转基因鲤鱼对多种环境因素的耐受能力研究
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